Что такое митохондриальный геном?

Митохондриальный геном - это коллекция генетической информации, которая содержится в митохондриях, органеллах, обнаруженных в клетках эукариотических организмов, таких как люди и другие сложные животные. Эта ДНК отделена от ДНК, которая содержится в хромосомах ядра клетки, которые составляют основную часть общего генома организма. Исследователи, изучающие генетическое наследование, секвенировали митохондриальный геном ряда организмов, включая людей, для сбора информации об этом довольно уникальном аспекте генетики.

Несколько особенностей отличают геном митохондрий от другого генетического материала в организме. Прежде всего, он наследуется исключительно от матери, что может иметь полезные последствия для отслеживания смены поколений, отношений и наследования. Кроме того, он имеет необычно высокую частоту мутаций по сравнению с хромосомным геномом. Кроме того, считается, что это следы ДНК от организмов, которые когда-то были полностью независимыми, а затем поглощались ранними живыми клетками для обеспечения симбиотических преимуществ.

37 генов переносятся в митохондриальном геноме. Они несут информацию, которую используют митохондрии для выполнения своей основной функции - генерации энергии для клеточной деятельности. Митохондрии могут продуцировать несколько ключевых белков, переносить РНК и рибосомную РНК, используя чертежи, найденные в их ДНК. Секвенирование митохондриального генома может дать полезные ключи к наследованию не только внутри вида, но и на протяжении эволюционной истории. Исследователи, например, использовали эту ДНК для отслеживания групп людей с целью выявления общих предков женского пола.

Исследования также могут быть важны для понимания митохондриальных нарушений. Эти условия могут быть вызваны ошибками в митохондриальной ДНК, которые разрушают функцию этих важных органелл. Без функционирующих митохондрий клетки могут быть не в состоянии выполнять ключевые задачи. Например, у людей с наследственной оптической невропатией Лебера потеря зрения происходит в детстве и в раннем взрослом возрасте из-за неправильной работы митохондрий. Женщины могут передать заболевание своим детям, а мужчины - нет, потому что митохондриальный геном переносится только яйцеклетками, а не спермой.

Публичные базы данных предоставляют информацию о митохондриальной ДНК из ассортимента организмов. Эти базы данных могут помочь исследователям идентифицировать отдельные гены и позволить им сравнивать гены от здоровых и больных организмов, чтобы искать специфические ошибки в ДНК, которые приводят к генетическим условиям. Исследователи в таких областях, как генная терапия, могут использовать эту информацию, чтобы определить, можно ли восстановить ДНК для восстановления функциональности, и могут использовать ее для эмбриональной диагностики и скрининга, чтобы проверить признаки общих генетических нарушений.